השימוש בחומר גלם מקורי ויחד עם זאת נגיש הוא המוקד בעבודתו של האמן הישראלי משה גרשוני משנת 1970  "3 גרם מרגרינה בשמש".  בדומה לעבודתו עם החמאה, גם פה, הוא חשף כמות מדודה של מרגרינה לקרינת השמש על גבי נייר, ועקב אחר תהליך ההתכה והספיגה שלה בסיבי הנייר. העבודה מציגה תהליך שלם, מהמוצר ההתחלתי ועד התוצאה הסופית. שתי העבודות, זו לצד זו, מאפשרות להשוות בין ההתנהגות של חומר טבעי לבין החיקוי שלו, בתנאים דומים.

בעקבות התחליף האבוד

מרגרינה היא תוצר של פיתוח מדעי מתוכנן. בשנת 1869, בעקבות משבר כלכלי שכלל גם מחסור חמור ועליה במחירי החמאה, הציע קיסר צרפת נפוליאון השלישי, פרס כספי למי שיפתח תחליף חמאה זול ונגיש. הכימאי הצרפתי היפוליט מאז'-מורייה , Hippolyte Mège-Mouriès, היה זה שפיצח את האתגר וזכה בפרס. הוא פיתח מוצר שמבוסס על שומן בקר מזוקק שנחבץ עם חלב דל-שומן ומים, ומרקמו דומה לזה של חמאה. בהמשך רשם עליו פטנט.

המוצר נקרא בתחילה "אולאו-מרגרינה" , שילוב של חומצה אולאית נוזלית [אוליאו בלטינית פירושו שמן] וחומצה מרגרית מוצקה. חומצה מרגרית היתה חומצת-שומן ששמה ניתן לה מהמילה היוונית למרגלית , Margarite, בשל המראה הלבן והמבריק של גבישי השומן שלה, שהזכירו פנינים. היא בודדה שנים לפני-כן, אך בהמשך התברר שמדובר בעצם בתערובת של שתי חומצות אחרות, חומצה פלמיטית וחומצה סטארית.  

המצאת המרגרינה טלטלה את העולם. המוצר הזול והנגיש הזה שינה את ההיסטוריה הכלכלית והחברתית בעולם, ולווה ביצרים סוערים. להלן כמה סיפורים מרתקים, לפני שנחזור אל המדע ואל ימינו.

= = מלחמות החמאה בארה"ב: חוקי הצבע הצהוב והמרגרינה הוורודה

כאשר המרגרינה הגיעה לארצות-הברית בסוף המאה ה-19, היא זכתה להצלחה גדולה כיוון שהייתה זולה משמעותית מחמאה, דבר שהדאיג את לובי יצרני החלב והחמאה האמריקאי. בעקבות לחץ כבד של תעשיית החלב, 32 מדינות העבירו חוקים שמנעו הוספת צבע צהוב למרגרינה; בוויסקונסין החזקת מרגרינה צהובה נחשבה עבירה פלילית, מה שגרר תעשייה שלמה של הברחות מהמדינה השכנה אילינוי; ובמינסוטה, ורמונט וניו-המפשייר אילצו את היצרנים לצבוע את המרגרינה בצבע ורוד, כדי להפוך אותה ל"לא מעוררת תיאבון" וכדי למנוע בלבול בינה לבין חמאה. בתגובה לאיסורים לצבוע אותה בצהוב, יצרני מרגרינה החלו להוסיף לאריזות קפסולה קטנה או שקית עם אבקת צבע מאכל צהוב, והצרכנים יכלו לערבב אותם יחד בבית כדי לקבל מוצר צהוב.

= = הפטנט שהוביל להקמת ענקית המזון "יוניליוור"

באירופה התרחשו דרמות סוערות לא פחות. למרות ההמצאה הייחודית שלו והזכיה בפרס נפוליאון, ואולי גם עקב מלחמת צרפת-פרוסיה שפרצה ב- 1870, מז'-מורייה לא הצליח לשווק את המרגרינה ונקלע לקשיים. בשנת 1871 החליט למכור את הפטנט שלו. מי שהתעניינו בקנייתו היו שני תעשיינים הולנדים מתחרים, בני אותה עיירה, שמשפחותיהם סחרו בחמאה, יוהנס יורגנס וסימון ואן דן ברג היהודי. משפחת יורגנס השיגה ראשונה את הפטנט ונוסחת הייצור, אך משפחת ואן דן ברג הצליחה להבין לבד את שיטת הייצור, ופתחה מפעל מתחרה באותה עיירה.

עד מהרה, החליפו שני המפעלים את שומן בקר בשמנים צמחיים, מה שהפך את המרגרינה לזולה ונגישה עוד יותר. במשך למעלה מ-50 שנה ניהלו שתי המשפחות היריבות מלחמת חורמה על שוק המרגרינה באירופה. אחרי עשורים של קרבות, שכללו הורדות מחירים וריגול נגדי, הן סוף-סוף התאחדו והקימו את "מרגרין אוני", שבהמשך התאחדה עם יצרנית הסבון הבריטית "האחים לוור" ליצירת יוניליוור. יוניליוור קיבלה ממפעל ואן דר-ברג את המותג שלו "בלו-בנד" והמשיכה לייצר אותו.

= = בלו-בנד בארץ-ישראל אצלנו, המרגרינה של בלו בנד הצילה את היישוב בארץ בתקופת הצנע, וגם הובילה למהפיכה של ממש במטבח הישראלי, הודות לאפשרות לייצר מגוון של קינוחי פרווה – ראו הרחבה בפוסט "ידיים ממרגרינה".

… וחזרה למדע! מבנה השומנים

מולקולת שומן, טריגליצריד, בנויה משלוש שרשראות ארוכות של חומצות-שומן, שקשורות יחדיו באמצעות שלד גליצרול. חומצות השומן יכולות להיות רוויות, כלומר להכיל רק קשרים רוויים, ואז הן ישרות, קל להן להצטופף ולהתגבש והשומן יהיה מוצק בטמפרטורת החדר, כמו בשומנים מן החי.

והן יכולות להכיל קשרים לא-רוויים, עם קשרי-ציס, ואז הן יהיו כפופות ולא יוכלו להיארז בצורה קומפקטית, והשומן יהיה נוזלי, כמו ברוב השומנים מן הצומח, כדוגמת שמן זית, שמן קנולה או שמן סויה .

רוב השומן הלא-רווי שנוצר בטבע הוא בעל קשרי ציס, ואחוזים בודדים בלבד הם קשרי טראנס

להרחבה על המונחים "רווי" ו"לא-רווי" ומבנה השומנים, ראו הפוסט "לרוויה!"

איך מייצרים מרגרינה? מהפכת ההידרוגנציה

כאמור, בתחילת המאה ה-20, יצרני המרגרינה הפסיקו להשתמש בשומן מן החי ועברו לשמנים צמחיים. אך ההחלפה בין חומרי הגלם לא היתה פשוטה.  שמן צמחי הוא נוזלי בטמפרטורת החדר, ואילו מרגרינה חייבת להיות מוצקה וניתנת למריחה כמו חמאה.

הפתרון הגיע בשנת 1902 בזכות הכימאי הגרמני וילהלם נורמן Wilhelm Normann, שהמציא את תהליך ההידרוגנציה להקשיית שמנים. בתהליך זה, לוקחים שמן צמחי נוזלי, בעל קשרים לא-רוויים, מחממים אותו לטמפרטורה גבוהה מאוד, ומזריקים לתוכו גז מימן  תחת לחץ, בנוכחות זרז, קטליזטור.

המימן נקשר לשרשראות של חומצות-השומן ומשנה את המבנה הכימי שלהן מ"לא רווי" (נוזלי) ל"רווי" (מוצק). כיוון שאם יבצעו הידרוגנציה מלאה, יתקבל גוש כל-כך צפוף ומוצק שלא ניתן לעבוד איתו, בהכנת המרגרינה עשו הידרוגנציה חלקית, שאיפשרה ליצרנים לקבוע כמה המרגרינה תהיה קשה או רכה.

מאיגרא רמא לבירא עמיקתא

בשנות ה-60 של המאה ה-20, מומחי הרפואה והתזונה החלו להזהיר את הציבור מפני כולסטרול ושומן רווי מן החי, שנמצאים גם בחמאה. המחקרים העלו ששומנים כאלה סותמים את העורקים וגורמים להתקפי לב. כתוצאה מכך, המרגרינה זכתה לעדנה. יצרני המרגרינה שיווקו אותה כחלופה בריאה, צמחית ונטולת כולסטרול. היא נתפסה כמוצר מודרני, מדעי ובריא.

אולם בשנות ה-90 חלה תפנית דרמטית בעלילה. התברר שבתהליך ההידרוגנציה החלקית נוצרים שומנים שמכילים אחוזים גבוהים של קשרי טרנס. זוהי צורה שאינה נפוצה בטבע, ומערכות האנזימים בגופנו לא ערוכות לפרק את המולקולות האלה. מחקרים ארוכי טווח מצאו שמבנה הטרנס מזיק למערכות הלב וכלי הדם אף יותר מהשומן הרווי המקורי של החמאה, כיוון שהוא מעלה את רמות הכולסטרול ה"רע", LDL,  בדם וגם מוריד את הכולסטרול ה"טוב", HDL. כמו-כן, צריכה מרובה של שומן טראנס נמצאה קשורה לעלייה משמעותית בסיכון למחלות לב, שבץ מוחי וסוכרת.

תוך שנים ספורות, המוצר ששווק כמגן על הלב תויג כרעל תזונתי. ארגוני בריאות בעולם החלו לדרוש חובת סימון של שומן טרנס על אריזות, ובמדינות רבות, כולל בישראל, הוצאו תקנות שאוסרות שימוש בשומן טרנס תעשייתי במזון.

המרגרינה המודרנית כיום

תעשיית המרגרינה נאלצה להמציא את עצמה מחדש. כדי לסלק את שומן הטרנס, היא עברה לשיטות מיצוק חלופיות.

שיטה אחת היא הקשיה מלאה וערבוב, תהליך שבו הופכים את השמנים הצמחיים לרוויים לגמרי באמצעות הידרוגנציה מלאה. כאשר כל השרשרת רוויה, כלומר ישרה, לא נוצר שומן טראנס. כעת, מערבבים את השומן באופן מבוקר עם שמנים נוזליים, לא רוויים, כדי להגיע למרקם הרצוי.

שיטה אחרת נקראת חילוף אסטרי, אינטר-אסטריפיקציה. זהו תהליך כימי או אנזימטי שבו מערבבים שמנים נוזליים עם שומנים מוצקים מטבעם, כמו שמן דקלים או קוקוס, כדי להגיע למרקם בר-מריחה. בתהליך הזה משתנה הסדר של חומצות השומן שקשורות שלד הגליצרול בטריגליצרידים. שינוי המיקום הגיאומטרי משנה את נקודת ההתכה של השומן והופך אותו למוצק, מבלי לשנות את רמת הרוויה שלו ומבלי לייצר שומן טרנס.

שיטות אלה פתרו את הבעיה הבריאותית של שומני הטרנס, אך הציבו אתגר פיזיקלי ומבני חדש – חוסר יציבות ומרקם שביר או מתפורר. ללא חומצות שומן טרנס, ששימשו במקור כמעין גשר מבני גמיש, פרופיל הטריגליצרידים החדש נוטה ליצור בזמן הקירור במקרר גבישי שומן קשיחים, צפופים וגדולים מדי . תהליך ההתגבשות-ביתר הזה מונע מהרשת הגבישית של השומן לשמור על תכונות פלסטיות, והמרגרינה המודרנית בבלוק נוטה להתפורר ולהישבר תחת לחץ הסכין.

כמענה לשבריריות זו, פותחו ממרחי מרגרינה רכים ומוצרי "לייט". נפח הפאזה השומנית באמולסיה מופחת לכדי 40%–60%, ובמקומו מועלה נפח המים. כדי לייצב את התחליב המדולל, מוסיפים למערכת חומרים מתחלבים כמו לציטין או מונו- ודי-גליצרידים, ומייצבים כמו עמילנים מעובדים או ג'לטין, שלוכדים את המים במבנה של ג'ל ומקנים למערכת כולה מרקם משחתי, אלסטי וגמיש למריחה.

מרגרינה לפי הזמנה – שלוש הקטגוריות של המרגרינה המקצועית

כדי לתת מענה מדויק לצרכים השונים של הקונדיטוריה התעשייתית והאפייה המקצועית, היצרנים משנים את פרופיל חומצות השומן ומבנה הגבישים במרגרינה כדי לייצר שלוש קטגוריות מרכזיות של שומנים מובנים, שנבדלים בנקודת ההתכה שלהם וביעדם הפונקציונלי.

• מרגרינה לעוגות וקרמים  – נקודת התכה: 28-32 מעלות צלסיוס.  זהו שומן רך יחסית בעל נקודת התכה נמוכה. מרגרינה זו מתאימה להקרמה, שבה היא יכולה לכלוא מיליוני בועות אוויר זעירות בזמן ההקצפה עם סוכר. היא מוצלחת להכנת עוגות בחושות אווריריות, עוגיות פריכות וציפויי קרם יציבים.
• מרגרינה לקרואסונים ומאפי דניש – נקודת התכה: 38-46 מעלות צלסיוס. זהו שומן בעל מרקם, קשיחות ואלסטיות בינוניים. מרגרינה זו מתוכננת לעמוד בלחצים המכניים של תהליכי הרידוד והקיפול החוזרים של בצקי למינציה, בצקים כרוכים. הוא נותן למאפה נפח ועלעלים מופרדים וגם מונע תחושה שמנונית מדי בחלל הפה אחרי שהמאפה מתקרר.
• מרגרינה למאפי עלים נוקשים – נקודת התכה: 47-57 מעלות צלסיוס. זהו שומן מוצק, קשיח ושעוותי מאוד. נקודת ההתכה הגבוהה שלו מאפשרת לו לשמור על מוצקות מלאה ויציבות מבנית גם במהלך הקיפולים המרובים של בצק העלים התעשייתי, מבלי להיטמע לתוך שכבות הבצק, מה שמאפשר יצירת שכבות בצק דקיקות ומופרדות לגמרי. התוצאה היא מאפה גבוה ויציב, אבל כיוון שנקודת ההתכה של השומן גבוהה משמעותית מטמפרטורת הגוף האנושי, הוא לא מסוגל להינתך על הלשון ומותיר בחלל הפה תחושה שעוותית, ציפוי שומני כבד וחוויית אכילה לא נעימה.

אפייה: מרגרינה מול חמאה

השינוי במבנה חומרי הגלם במרגרינה המודרנית משנה את ההתנהגות התרמית שלה באפיה. בחמאה, נקודת ההתכה הסופית, כ-34 מעלות צלזיוס, נמוכה מטמפרטורת הגוף ומבטיחה הינתכות מלאה ומיידית על הלשון. במרגרינה, נקודת ההתכה מתוכננת על ידי היצרנים ויכולה לעלות אל מעבר ל-40 מעלות צלזיוס. מכאן, התנהגותה באפייה.

1. מניעת השתטחות. נקודת ההתכה המדורגת והגבוהה מאפשרת לשומן הצמחי לשמור על מוצקות ומבנה בתוך התנור למשך זמן רב יותר במהלך האפייה. תכונה זו מונעת מעוגיות להשתטח על התבנית, והמאפים עבים, נפחיים ושומרים על צורתם.
2. פרופיל ארומטי ניטרלי. ללא מוצקי החלב, החלבונים והלקטוז, לא נוצרות תגובות מאיאר והקרמליזציה. לכן, מאפים מבוססי מרגרינה הם בעלי גוון זהוב-חיוור וטעם ניטרלי.
3. אחוזי השומן והממרחים. בדומה לחמאה בעלת 80% שומן, גם מרגרינה בבלוק שמכילה כ-80% שומן, מתאימה לאפיה של עוגות בחושות, למאפינס ולבצקים פריכים. וכמו ממרחי החמאה, גם ממרחי המרגרינה לא מתאימים לאפייה של בצקי עלים. יש בהם יותר מדי מים על פחות מדי שומן, ובתנור או במחבת המים מתאדים במהירות, האמולסיה מתפרקת, ואין מספיק שומן לקבלת המרקם הפריך או הנימוח הרצוי.

ראש בראש: חמאה נגד מרגרינה – מי מובילה היום?

לאחר שתעשיית המרגרינה הוציאה כמעט לגמרי את שומן הטרנס מהמוצרים, המטוטלת המדעית נעה שוב. הנה השוואה של ה"קרב" המעודכן בין השתיים, נכון להיום.

החמאה עשתה קאמבק. היא עוברת עיבוד מינימלי, לעומת המרגרינה שהיא מוצר תעשייתי מעובד, ומתאימה למגמת ה"clean label" שנפוצה היום. מחקרים בעשור האחרון הראו ששומן רווי, כמו זה שיש בחמאה, אינו מזיק ללב כמו שחשבו בשנות ה-70, כל עוד צורכים אותו במידה. ובאפייה, אין תחליף אמיתי לטעם, לניחוח ולנקודת ההתכה הייחודית של החמאה בפה.

המרגרינה המודרנית מבוססת על שמנים צמחיים כמו קנולה או זית, לא מכילה כולסטרול ולא שומן טרנס.

בשורה התחתונה, הבחירה היום תלויה בצרכים. אם המטרה היא אפייה קלאסית, טעם או הימנעות ממזון מעובד, החמאה היא המתאימה. אם המטרה היא שמירה על רמות כולסטרול או מנה פרווה או טבעונית, המרגרינה המודרנית עונה על הצרכים.

לסיכום

מסעה של המרגרינה, שהחל בצרפת בסוף המאה ה-19 כפתרון למחסור בחמאה, הפך לאחד הסיפורים המרתקים בתחומי המדע, התעשייה והתרבות.

המבנה הייחודי של המרגרינה מכתיב בסופו של דבר את התנהגותה תחת קרינת השמש. כאשר "3 גרם מרגרינה" נחשפים לחום השמש, כפי שבוצע בניסוי של גרשוני, התפרקות האמולסיה מתרחשת בקצב שונה ומבוקר יותר מאשר בחמאה, עדות ליכולת של הנדסת החומרים האנושית לשלוט בתכונות הפיזיקליות של השומן ולעצב את התנהגותו התרמית.

וכעת, בעין מומחית, נוכל לומר שמידת ההתמוססות של המרגרינה בניסוי של גרשוני הייתה תלויה בשאלה איזו מרגרינה מבין השלוש הוא הניח שם? מרגרינה לעוגות הייתה נמסה כמעט מיד, בעוד שמרגרינה למאפי עלים נוקשים הייתה נותרת כמעט ללא שינוי מבני בחום השמש. הנה נקודת השקה בין המגרש האמנותי למגרש הטכנולוגי.

*

קרדיט תמונות ואיורים:

תמונת שער: "3 גרם מרגרינה בשמש", משה גרשוני, 1970. באדיבות נאמנות יצירות משה גרשוני וגלריה גבעון.

צילומים מהסופר: אני.

איורים מדעיים: הופקו באמצעות בינה מלאכותית.